【正文】 ） 建議成績 ： __________ 評閱人： ____________ ____年 ___月 ___日更多 j 精品資料盡在 我的主頁 中 南 大 學 畢業(yè)論文（設計）成績評定表（三） 答辯記錄及意見： 答辯成績 ： ____________ 答辯委員會（小組）負責人： __________ ______年 ___月 ___日 學院領(lǐng)導小組審查意見 ： 成績評定 ： ___________ 負責人 ： ___________ ___年 ___月 ___日 中南大學本科生畢業(yè)論文（設計） I 目 錄 摘 要 .............................................................................................................................I 第一章 無縫線路概述 .................................................................................................. 1 國內(nèi)外無縫線路的發(fā)展 ...................................................................................... 1 無縫線路類型 ...................................................................................................... 2 橋上無縫線路設計原則 ...................................................................................... 3 橋上無縫線路縱向力計算研究概況 .................................................................. 3 第二章 橋上無縫線路縱向力計算理論 .................................................................... 10 概述 .................................................................................................................... 10 梁軌相互作用原理 ............................................................................................ 11 第三章 中跨度橋上無縫線路縱向力計算 ................................................................ 14 原始資料 ............................................................................................................ 14 伸縮附加力計算 ................................................................................................ 15 撓曲附加力計算 ................................................................................................ 22 第四章 軌道強度和穩(wěn)定性檢算以及鎖定軌溫確定 ................................................ 29 鋼軌強度確定的允許溫降 ................................................................................ 29 由鋼軌斷縫確定的允許溫降 ............................................................................ 31 由橋上無縫線路穩(wěn)定性確定允許溫升 ............................................................ 31 鎖定軌溫計算 .................................................................................................... 33 第五 章 橋墩檢算 ........................................................................................................ 35 支座錨栓檢算 .................................................................................................... 35 橋墩檢算 ............................................................................................................ 35 第六章 結(jié)論 ................................................................................................................ 42 參考文獻 ...................................................................................................................... 43 中南大學本科生畢業(yè)論文（設計） I 摘 要 為滿足強度、穩(wěn)定、控制鋼軌斷縫等項要求，橋上無縫線路的設計應對各種制約因素綜合考慮，合理組合 ，既要滿足軌道強度和穩(wěn)定性的要求，使鋼軌斷縫不超過允許值，又要使橋梁受力合理。 關(guān)鍵詞： 橋上無縫線路；軌道強度；軌道穩(wěn)定性；鎖定軌溫；橋墩檢算 中南大學本科生畢業(yè)論文（設計） 1 第一章 無縫線路 概述 無縫線路是現(xiàn)代化鐵路的軌道結(jié)構(gòu)型式。美國于 1933~1936 年期間，大約鋪設無縫線路 170km，以后時有間斷，發(fā)展速度比較緩慢。到 1951年為 92km； 1952年為 805km； 1956年為 3200km； 1960年為 6380km；1970 年為 12900km，并繼續(xù)以每年約 660km 的速度發(fā)展。英國鐵路的中南大學本科生畢業(yè)論文（設計） 2 無縫線路大部分使用 BS113A 型鋼軌（ 56kg/m），軌下基礎為混凝土枕或木枕，碎石道床。工地焊長一般為 1000~1500m。如焊軌工廠的合理設計；工地焊接聯(lián)合接頭和斷軌再焊的新設備 新工藝；舊軌整修后焊成長鋼軌，鋪設舊軌無縫線路；結(jié)合力很強的膠結(jié)絕緣接頭；運輸效率很高的多層長鋼軌運輸列車；新型長鋼軌更換作業(yè)車；碳素鋼鋼軌與錳鋼轍叉的焊接工藝；特大橋上和小半徑曲線上鋪設無縫線路的理論和經(jīng)驗等等。這種型式的無縫線路結(jié)構(gòu)簡單，不需要特殊設備，鋪設維修方便，在溫差不大的地區(qū)，鋼軌承受的溫度力也不會太大，是一種比較好的結(jié)構(gòu)型式。根據(jù)當?shù)剀墱貤l件，把鋼軌 內(nèi)部的溫度力每年調(diào)整放散 1~2 次。 （ 4）無縫線路的結(jié)構(gòu)設計，要考慮便于線路的養(yǎng)護維修。 國外研究現(xiàn)狀 德國是最早發(fā)展高速鐵路的國家之一，早在 1964 年 Siekmeier 就對軌道阻力—位移進行了研究。日本鐵路規(guī)定了各種跨度橋梁鋪設無縫線路的技術(shù)條件，且在橋梁墩臺的計算中就考慮了無縫線路縱向力的作用。線）。 20 世紀 60 年代中期至 80 年代中期，國際鐵路聯(lián)盟（ UIC）試驗研究所（ ORE）完成了橋上制動力、加速力及軌道與上部結(jié)構(gòu)間的相互作用關(guān)系研究，參加單位有德國聯(lián)邦鐵路、法國國營鐵路、原捷克斯洛伐克國家鐵路、奧地利聯(lián)邦鐵路以及荷蘭鐵路等八個國家參加，此項研究偏重于試驗，試驗準備充分， 測試計劃周密，所得的結(jié)果極具參考價值，在理論方面也做了開創(chuàng)性的工作。在我國鐵路上，總長超過 200m 的橋梁鋪設無縫線路，至少已有 500 余座，無縫線路研究人員及各大有關(guān)高等院校結(jié)合實際工程，對新建重要干線鐵路的橋梁預留無縫線路荷載及橋上無縫線路軌道結(jié)構(gòu)進行了研究，取得了階段性的成就。 1994 年耿傳智根據(jù)梁軌相互作用原理和橡膠支座的特性，提出了橡膠支座橋上無縫線路的伸縮附加力、撓曲附加力、斷軌力及支座反力的計算方法；并以中南大學本科生畢業(yè)論文（設計） 7 中跨度的無碴無枕梁為例進行計算，將其與固定－活動支座簡支梁的計算結(jié)果進行了比較，為橋上無縫線路和橋梁墩臺設計提供了理論計算依據(jù)。由此得到的鋼軌附加力和梁、軌位移與用變形微分方程計算所得值相比較，證實這一力學模型的合理性。潘自立以國內(nèi)外試驗資料為基礎并選用合理的力學參數(shù)，將軌道結(jié)構(gòu)、橋梁作為一個整體，劃 分為桿件單元，支座、墩臺、基礎作為外加約束，分析其受力特性。針對常量阻力計算模型的缺點，建議對大跨度鐵路橋梁應采用變量線路阻力計算模型。在明橋面上，梁上翼緣的這種縱向變形（即伸縮和位移），將梁、軌間的聯(lián)結(jié)約束，使鋼軌受到縱向力的作用。 （ 3） 斷軌力 如果在橋上發(fā)生斷軌，或者無縫線路的伸縮區(qū)設在橋上，鋼軌的伸縮也會通過梁、軌間的約束使墩臺和固定支座受到斷軌力的作用。 梁軌相互作用原理 梁軌相互作用原理：因溫度變化或列車荷載的作用，梁縱向位移，隨著梁的位移，橋面系帶動軌枕及扣件縱向位移，并通過扣件對長鋼軌施加縱向力，鋼軌受力變形后，對橋梁作用大小相等、方向相 反的反作用力，此力通過梁、支座傳遞至墩臺。 由力的平衡條件 0x?? 可得： ( ) 0dP p z dx? ? ? （ 2） 中南大學本科生畢業(yè)論文（設計） 12 即 ： ()dP pzdx? （ 3） 由虎克定律知 ： dy Pdx EF? （ 4） 式中： E——鋼軌鋼的彈性模量 F——鋼軌的截面積 )(122 zpEFdx yd ? （ 5） 由式（ 1）知 ： 2 2 22 2 2d y d z ddx dx dx??? （ 6） 式（ 6）代入式（ 5）得： 221 ()d z dpzd x E F d x??? （ 7） 式（ 7）為梁軌相對位移微分方程，反映了鋼軌縱向受力的靜力平衡條件，是求解橋上無縫線路縱向力問題的基本微分方程。鋼筋混凝土枕，碎石道床，其肩寬為 30 cm。 圖 32 橋墩結(jié)構(gòu)尺寸圖 伸縮附 加力 計算 基本假設 （ 1）假設簡支梁固定支座與梁端完全固結(jié)，活動支座的阻力可忽略不計。 （ 2）前一荷載位置下的撓曲力對后一荷載位置下的撓曲力影響忽略不計。BB 段軌面無載情況，無縫線路縱向阻力。 中南大學本科生畢業(yè)論文（設計） 25 求得： 2 3 31 ( 6 4 )24xq lx x lEJ? ? ? ? 梁上任一截面上緣縱向位移為： 12x x lhh??? ? ? 式中 ： h1， h2——梁的上下緣至中和軸距離 ； l? ——在 x=l 時梁固定端的截面轉(zhuǎn)角； lh?2 ——梁的平移值； q——換算均布荷載；